材料科学与工程前沿——特种陶瓷材料张跃zhangy@buaa.edu.cn内容数据挖掘与材料研究特种陶瓷的应用与课题空天陶瓷陶瓷基复合材料进展2016年3月科技史、人类史上的重大事件2016年1月AlphaGo战胜围棋欧洲冠军,2个月后战胜世界冠军2017年5月AlphaGoMaster1年后战胜世界第一柯洁10月18日,AlphaGoZero“自学成才”。经过短短3天的自我训练(近5百万盘的自我博弈),AlphaGoZero就打败AlphaGo,战绩是100:0的。经过40天的自我训练,AlphaGoZero又打败了AlphaGoMaster。AlphaGo之父DemisHassabis说“AlphaGo在两年内达到的成绩令人震惊。现在,AlphaGoZero是我们最强版本,它提升了很多。Zero提高了计算效率,并且没有使用到任何人类围棋数据”“最终,我们想要利用它的算法突破,去帮助解决各种紧迫的现实世界问题,如蛋白质折叠或设计新材料。如果我们通过AlphaGo,可以在这些问题上取得进展,那么它就有潜力推动人们理解生命,并以积极的方式影响我们的生活。”对未来材料工作者提问我们何时哭?未来材料研究的模式?我们是不是低水平“棋谱的提供者”?AI能不能揭示问题的本质,实现创新?需要不需要揭示本质,什么层面的本质?人工智能深度学习复杂问题的求解创新计算机(人工智能)计算机不能做什么?材料人应该用计算机做什么?现状如何?数学在材料研究中的作用有没有用?用没用?为什么?计算在材料研究中的作用实验数据处理与挖掘材料计算例1:氮化硅陶瓷高温氧化动力学研究该图的意义?w2=kp·tkp=Aexp(-E/RT)E的意义?扩散控制过程,D?D→氧化层厚度扩散数学模型及扩散系数的挖掘1222299)/exp(161nnntqrtDqMM22CxCDt该实验条件下的解233)tan(nnnqqq已知:r、p、V、Co实测:Mt、t待定:D非线性拟合(优化)可获得反问题f(x,β)=0的计算机求解方法建立隐函数F=f(x,β),用数值分析求解F=0时的β0β是n维,观测值x为m个m=n:恰定方程,唯一解β0m>n:超定方程,最小二乘法,求最优β0MATLABβF0β0例2:荧光材料m:7套数据,7个方程,求三个未知数非线性拟合因此,我们急需加强数据处理与挖掘的能力材料基因组计划MaterialsGenomeInstitute(MGI)材料创新基础数字化信息平台材料特性——组成、结构、工艺根据应用需求,通过计算选材、配方、选择制备工艺及其条件实验技术、计算技术和数据库数学模型及算法材料基因组3大系统...